Estabilidad Longitudinal
Fuerzas Clave
- Sustentación ($L$): Actúa a través del Centro Aerodinámico (AC). Normalmente detrás del CG.
- Peso ($W$): Actúa a través del Centro de Gravedad (CG).
- Carga de Cola: Usualmente una fuerza hacia abajo para equilibrar el momento de Nariz Abajo causado por la Sustentación estando detrás del Peso.
Requisito de Estabilidad Estática
Para una estabilidad longitudinal estática positiva, el Centro de Gravedad (CG) debe estar delante del Centro Aerodinámico (AC) de toda la aeronave (Punto Neutro).
- Si el CG está muy Atrás: La estabilidad se reduce. La aeronave se vuelve más maniobrable pero difícil de controlar (inestable). Si el CG está detrás del Punto Neutro, la aeronave se vuelve inestable.
- Si el CG está muy Adelante: La estabilidad aumenta (muy estable), pero la controlabilidad se reduce (elevador pesado). Se necesita mayor fuerza hacia abajo en la cola -> Más Sustentación necesaria -> Más Resistencia -> Mayor Consumo de Combustible.
Factores que Afectan la Estabilidad
- Posición del CG: Adelante = Estable. Atrás = Inestable.
- Área del Estabilizador: Mayor estabilizador = Más estabilidad.
- Brazo de Momento de Cola: Mayor distancia entre CG y Cola = Más estabilidad.
Estabilidad Longitudinal Dinámica
- Fugoide: Una oscilación de largo periodo (intercambio de velocidad y altitud, Ángulo de Ataque constante). Poco amortiguada pero fácilmente controlada por el piloto.
- Oscilación de Corto Periodo: Una oscilación rápida de cabeceo (cambia el Ángulo de Ataque). Fuertemente amortiguada naturalmente. Si no se amortigua, resulta en PIO (Oscilación Inducida por el Piloto).